概述飛機是在大氣里航行的飛行器,飛機的空氣動力、發動機工作狀態都與大氣密切相關。 大氣主要有三種成分:純干空氣、水蒸氣以及塵埃顆粒。純干空氣含有78%的氮氣和21%的氧氣,余下的1%由各種其他氣體組成。 大氣物質概述 大氣的分層若以氣溫變化為基準,則可將大氣分為對流層、平流層、中間層、電離層、和散逸層等五層。 大氣分層圖 大氣分層和對應氣層高度溫度概述 大氣的特性:1、高度增加,空氣密度減小。例如高原空氣密度小。 2、高度增加,空氣壓力減小。例如大客機高空飛行需要加壓艙對抗高空低壓,使乘客舒適。 3、高度增加,氣溫近似線性降低(11000米對流層內)。例如珠穆拉瑪峰很高氣溫就低了。 4、空氣的濕度越大,空氣的密度越小。例如水汽密度比空氣密度小,濕度大就重量就變小,同樣體積密度就自然減小了。 國際標準大氣國際標準大氣,簡稱ISA,就是人為地規定一個不變的大氣環境,作為計算和試驗飛機的統一標準。 標準大氣壓是在條件為海平面高度為0,氣溫為288.15K開爾文、15℃攝氏度或59℉華氏度。標準氣壓為1013.2mBar(毫巴)或1013.2hPa(百帕)或29.92inHg(英寸汞柱)。 大氣壓力汞柱 對流層頂高度為11km或36089ft,對流層內標準溫度遞減率為,每增加1000m溫度遞減6.5℃,或每增加1000ft溫度遞減2℃。從11km到20km之間的平流層底部氣體溫度為常值。 通俗解釋就是為了計算方便,對流層每上升1000米高度氣溫降低6.5℃,或者每上升1000英尺溫度降低2℃(因為飛機儀表一般都是標注英尺,但國內飛行用米比較多),此時高度上升溫度變化不考慮氣候濕度密度等的影響。 國際標注大氣表 ISA偏差ISA偏差是指:某處實際溫度與ISA標準溫度的差值。 例如:已知某機場場溫20℃,機場壓力高度2000英尺。求:機場高度處ISA偏差。 在壓力高度為2000英尺的機場處,ISA標準溫度應為:T標準=15℃-(2℃÷1000ft)×2000ft=11℃,此公式解釋為:標準大氣壓溫度為15℃,機場高度2000英尺,如前面我們提到的每上升1000英尺溫度降低2℃,所以此機場標準大氣壓力下溫度應該為15℃減4℃,等于11℃。 而實際溫度為:T實際=20℃ 所以,ISA偏差即溫度差為:ISA偏差= T實際-T標準=20℃-11℃=9℃ 高度的表示絕對高度(True Altitude)即到海面的高度 真實高度(Absolute Altitude)即到地面的高度 壓力高度(Pressure Altitude)即到標準大氣壓力海平面的高度,因為受氣溫的影響壓力高度又是會比真實海平面高一些或者低一些 三個高度表示圖 常用的幾個壓力高度QNE:標準海壓,指飛機距ISA海平面的垂直距離。當氣壓高度表小窗內的氣壓設定為29.92inHg或1013.2mbar,高度表表示的值即為標準氣壓高度(標準海壓)。性能圖表上的高度一般為標準海壓高度。 QFE:場壓高度,等于機場標高或跑道入口標高的高度。 QNH:修正海壓,按照場壓調定的高出海平面的高度。 飛機高度表原理圖 壓力高度指示圖 |